《液体压强的计算 连通器》教案

《液体压强的计算连通器》教案多媒体课件。一、情景导入液体压强的知识在自然界和生活中有大量的应用。为什么茶壶的盖子要留一个小孔？三峡大坝上、下游水位差最高可达113m，下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？今天我们就来学习相关知识。二、合作探究液体压强的计算eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))(1)由公式p＝ρgh可知：液体压强的大小只与密度和深度有关，而与受力面积无关。(2)p＝ρgh适用于求液体的压强和均匀柱体对水平面的压强。h是指液体某处到液体自由面的深度。(3)液体对容器底部的压力不一定等于液体本身的重力，在容器底面积和液体深度一定时，压力大小与容器的形状有关。eq\o(\s\up7(),\s\do5(例题展示))【例】如图所示是A端开口、B端封闭的L形容器，内盛有水，已知B端顶面面积为100cm2，它离容器底6cm，A端液面离容器底26cm。问：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)B端顶面受到水的压强是多少？(2)B端顶面受到水的压力是多少？分析：本题是液体压强的计算问题，解答本题的关键是知道深度是指从液体的自由液面到被测处的垂直距离，B端顶面受到水的压强是B处离液面的这段水柱产生的压强；压强乘以面积就是容器所受的压力，据此试着解答。解：(1)B端顶面所处的深度：h＝26cm－6cm＝20cm＝0.2m，B端顶面受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa；(2)由p＝eq\f(F,S)得，B端顶面受到水的压力：F＝pS＝2×103Pa×100×10-4m2＝20N。连通器eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))多媒体展示图片，观察它们有什么共同特点？eq\o(\s\up7(),\s\do5(茶壶))eq\o(\s\up7(),\s\do5(锅炉水位计))eq\o(\s\up7(),\s\do5(牲畜自动饮水机))eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))这种上端开口、下端连通的容器叫作连通器。连通器里装有相同的液体，液体不流动时，连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))(1)首先讲述船闸就是一个巨大的连通器，根据连通器的特点，船只要在修筑了大坝的江河中航行，必须依靠船闸。(2)我国三峡工程中的船闸：三峡大坝的双线五级船闸。三峡大坝双线五级船闸全长6.4km，船闸上下落差达113m，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度，规模举世无双，是世界上最大的船闸。三峡船闸的闸门非常高大，其首级人字闸门每扇门高近40m，宽近20m，如果平放在地面上，有两个篮球场大。(3)多媒体展示船闸的工作原理。(视频详见教学课件)第2节液体的压强第2课时液体压强的计算连通器eq\a\vs4\al(液体压强的计,算连通器)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(液体压强的计算：p＝ρgh,连通器\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定义,原理,应用))))完成对应课时内容。本课属于液体压强知识的应用，对于连通器，要多举些例子进行说明，特别是日常生活中常见的，如茶壶、卫生间的地漏等。不宜作过高要求，只要常识性了解就行了。根据大纲要求制订出本课教学目的，通过本节课的学习，学生要能灵活运用液体压强公式p＝ρgh进行相关计算。连通器中只能控制在一种液体不流动的条件下，而不能引入两种或两种以上的液体。对于为什么连通器内装入一种液体不流动时液面总保持相平的理论推导，只作一般讲解，不宜作为本课重点，只要求学有余力的学生课后去做，不能要求全体学生都去推导证明。课后·知能演练基础巩固1.下列说法正确的是()A.液体压强与液体密度成正比B.拦河大坝上窄下宽是为了减小水的压强C.帕斯卡裂桶实验说明液体重力越大,液体压强越大D.人潜入较深的水中时,必须穿潜水服,是因为液体压强随深度的增加而增大2.一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次瓶子在水里的位置相同,如图所示。下列说法正确的是()A.两次橡皮膜均向外凸起B.瓶口朝上时橡皮膜向内凹陷,瓶口朝下时橡皮膜向外凸起C.两次橡皮膜均向内凹陷,且凹陷程度相同D.两次橡皮膜均向内凹陷,但凹陷程度不同3.如图,容器中间用隔板分成左右两部分。隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。小明用此容器来做探究液体压强与哪些因素有关的实验。下列现象中符合事实的是()4.右图为节选自我国古代科技著作《天工开物》的情境——“没水采珠”。水面下的采珠人下潜的过程,受到水的压强将()A.变大B.变小C.先变小后变大D.先变大后变小5.物理学家帕斯卡做了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水,如图所示,只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来。下列关于桶底受到水的压强大小的估算合理的是(g取10N/kg)()A.4×102Pa B.4×103PaC.4×104Pa D.4×105Pa6.下图所示的事例中不是利用连通器原理的是()7.某轮船在湖面上航行,结果不慎与湖底一异物撞击,舱底穿了一个面积为0.2m2的洞,舱底距湖底7m,此处水深是20m。g取10N/kg。(1)此洞受到水的压强是多大?(2)要想堵住这个洞,需要对挡板施加多大的力?能力提升8.如图所示的装置中,两端开口的U形管装有一定量的水,将A管向右倾斜,稳定后A管中的水面将()A.高于B管中的水面B.低于B管中的水面C.与B管水面相平D.以上三种情况均有可能9.装有一定量的水的细玻璃管斜放在水平桌面上,如图所示,则此时水对玻璃管底部的压强为()A.1.2×102Pa B.1×103PaC.1.2×104Pa D.1×105Pa10.如图所示,将底面积为0.01m2的水杯放在水平桌面上,往水杯中装入深为20cm的水,g取10N/kg。求:(1)水对杯底的压强;(2)水对杯底的压力。思维拓展11.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,关闭阀门K,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置(选填“漏气”或“不漏气”)。

(2)比较乙、丙两图,可得出液体压强和有关;比较丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度处向各个方向的压强(选填“相等”或“不相等”)。

(3)若需通过图丁和图戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向(选填“上”或“下”)移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管液面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐。若取出探头放回水中,当U形管液面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为20cm,则p盐为Pa。(g取10N/kg)

(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更(选填“大”或“小”)的液体以方便读数。

参考答案【课后·知能演练】1.D2.D3.C4.A5.C6.A7.(1)1.3×105Pa(2)2.6×104N解析(1)舱底的洞的深度为h=20m-7m=13m,此洞受到水的压强为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×13m=1.3×105Pa。(2)要想堵住这个洞,需要对挡板施加的力为F=pS=1.3×105Pa×0.2m2=2.6×104N。8.C9.B10.(1)2000Pa(2)20N解析(1)水的深度为h=20cm=0.2m水对杯底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。(2)水对杯底的压力为F=pS=2000Pa×0.01m2=20N。11.(1)打开不漏气(2)液体深度相等(3)上2000(4)小解析(1)为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,说明实验装置密封良好,不漏气。(2)比较乙、丙两图,液体的密度相同,深度不同,可以初步得出结论:液体压强和液体深度有关,在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;比较丙、丁两图可知,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等的结论。(3)由控制变量法可知,若需通过图丁和图戊对比得出液体压强与